鑽孔加工五大關鍵問題，搞定它們（men），橫掃一切！

　　鑽頭作為孔加工中（zhōng）zui為常見的刀具，被廣泛應用於機械製造中，特別（bié）是對於冷卻（què）裝置、發電設備的（de）管板和蒸（zhēng）汽發生器等零件孔的加工等，應用麵尤為（wéi）廣泛和重要（yào）。
 

　　一、鑽削的特點
 

　　鑽頭通常有兩個主切削刃，加工時，鑽頭在回轉的同時進行切削。鑽頭的前（qián）角由中心軸線至外緣（yuán）越來越大，越接近外圓部（bù）分鑽頭的（de）切削速度（dù）越高，向中心切削速度遞減，鑽頭的旋轉中心切削速度為零。鑽頭的橫刃位於回（huí）轉中心軸線附近，橫刃的副前角較大，無容屑空（kōng）間，切削速度低，因而會產生（shēng）較大的軸向抗（kàng）力。如果將橫刃刃（rèn）口修磨成DIN1414中的A型或C型，中心軸線（xiàn）附近的切削刃為正前（qián）角，則可減小切削抗力，顯著提高切削性能。
 

　　根據（jù）工件形狀、材料、結構、功能等的不同，鑽頭可分為很多種類，例如高速鋼鑽頭(麻花鑽、群鑽、扁鑽)、整體硬質合金鑽頭、可轉位（wèi）淺孔（kǒng）鑽、深孔鑽、套料鑽和可換頭鑽頭等。
 

　　二、斷屑與排屑
 

　　鑽頭的切削是在空間狹窄的孔（kǒng）中（zhōng）進行，切屑必須經鑽（zuàn）頭刃溝排出，因此切屑形狀對鑽頭的切削性能影響很（hěn）大。常見的（de）切屑形狀有片狀屑、管狀屑、針狀屑、錐形螺旋屑、帶狀屑、扇形屑、粉狀屑等。 

　　鑽（zuàn）削加工的關鍵——切屑控製

　　當切（qiē）屑形狀不適當時，將產生以下問題：
 

　　①細微切屑阻塞刃溝，影響鑽孔精度，降低鑽頭壽命，甚至使鑽（zuàn）頭（tóu）折斷(如粉狀屑、扇形屑等)。 

　　②長切屑纏繞鑽頭，妨礙作業，引起鑽頭折（shé）損或阻礙切削液進入孔內(如螺旋屑、帶（dài）狀屑等)。
 

　　如何（hé）解（jiě）決切（qiē）屑形狀（zhuàng）不適當的問題：
 

　　①可分（fèn）別或聯（lián）合采（cǎi）用增大進（jìn）給量、斷續進給、修磨（mó）橫刃、裝斷屑器等方法改善斷屑和排屑效果，消除因切（qiē）屑引起（qǐ）的問題。

　　②可（kě）使用專業（yè）的斷屑鑽頭打孔。例如：在鑽頭的溝槽（cáo）中（zhōng）增加設計（jì）的斷屑刃將切（qiē）屑打斷成（chéng）為更容易清除的碎（suì）屑。碎屑順暢地沿著（zhe）溝槽排除，不會發生在溝槽內堵（dǔ）塞（sāi）的現（xiàn）象。因而新型（xíng）斷屑（xiè）鑽（zuàn）獲得了比傳統鑽頭流暢許（xǔ）多的切削效果。
 

　　同時（shí）短碎的鐵屑使（shǐ）冷（lěng）卻（què）液更容（róng）易流至鑽尖，進一步改善了（le）加工過程中的散熱效果和切削性能。而且因為新（xīn）增的斷屑刃穿了鑽頭的整個溝（gōu）槽，經過多次修磨之後依然能夠保持其形狀和功能（néng）。除（chú）上述功能改善外，值得一提的是該設計強化了鑽（zuàn）體的剛性，顯著地增加（jiā）了單次修磨前（qián）鑽（zuàn）孔的數量。
 

　　當（dāng）切屑形狀不適當時，將產生以下問題：
 

　　①細微切屑阻塞刃溝（gōu），影響鑽孔精度，降低鑽頭壽命，甚至使鑽頭折斷(如粉狀屑、扇形屑等)。

　　②長（zhǎng）切屑纏繞鑽頭，妨礙作業，引起（qǐ）鑽頭折（shé）損或阻礙（ài）切削液進入孔內(如螺（luó）旋屑（xiè）、帶（dài）狀屑（xiè）等)。
 

　　如何解決切屑形狀不（bú）適當的問題：
 

　　①可（kě）分別或聯合采用增大進給量、斷續進給、修磨（mó）橫刃、裝斷屑器等方法改善斷屑和排屑效果，消除因切屑引起的問（wèn）題。 

　　②可使用專業的斷屑鑽頭（tóu）打孔。例如：在鑽頭的溝槽中增加設計的斷屑刃將切屑（xiè）打斷成為更容（róng）易清除的（de）碎屑（xiè）。碎屑順暢地沿著溝槽排除，不會發生在溝槽內堵塞的現象。因而新型斷屑鑽獲得了比傳統鑽頭流暢許多的切削效果。
 

　　同時短碎的鐵屑（xiè）使冷卻液（yè）更容易流至鑽尖（jiān），進一步改善了加工（gōng）過程中的散熱效果和切削性能。而且因為新增的斷屑（xiè）刃穿了鑽頭的整個溝槽，經過多次修磨之後依然能夠保持其形狀和功能。除上述功能改善（shàn）外，值得一提的是（shì）該設計強化了鑽體的（de）剛性，顯著地增加了單次修磨前鑽孔的數（shù）量。
 

　　三、鑽孔精度
 

　　孔的（de）精度主要由孔徑尺寸、位（wèi）置精度、同軸度、圓度、表麵粗糙度以（yǐ）及孔（kǒng）口毛刺等因素構成。
 

　　鑽（zuàn）削（xuē）加工時影響被加工孔精度的因素：
 

　　①鑽（zuàn）頭的裝夾精度及切削條件，如刀夾、切削速度、進給量、切削液等。

　　②鑽頭尺寸（cùn）及形狀，如鑽（zuàn）頭長（zhǎng）度、刃部形狀、鑽芯形狀等。

　　③工件形狀，如孔口側麵形狀、孔口形狀、厚度、裝卡狀態等。
 

　　1.擴孔
 

　　擴孔是（shì）由加工（gōng）中鑽頭的擺動（dòng）引起的。刀夾的擺動對孔徑和孔的定位精度影響很大，因此當刀夾磨損嚴重時應及時更換新（xīn）刀夾。鑽削小孔時，擺（bǎi）動的（de）測量及調整均較困難，所以采用刃部與柄部同軸度較好的粗柄小刃徑鑽頭。使用重磨鑽頭加工時，造成孔（kǒng）精度下（xià）降的原因多是因為後麵（miàn）形狀（zhuàng）不對稱（chēng）所致。控製（zhì）刃高差可有效抑製孔的切擴量。
 

　　2.孔的（de）圓度
 

　　由於鑽頭的振動，鑽出的孔型很容易呈多邊形，孔壁上出現像來複線的紋路（lù）。常見的多邊形孔多為三角形（xíng）或五邊形（xíng）。產生三角形孔的原因是鑽孔（kǒng）時鑽頭有兩（liǎng）個回轉中心，它們按每間隔600交換一次的頻（pín）率振動，振動原因主要是切削抗力不平衡，當鑽（zuàn）頭（tóu）轉動一轉後，由（yóu）於加工的孔圓度不好，造成（chéng）第二轉（zhuǎn）切削時抗力不平衡，再次重複上（shàng）次的振動，但振動相位有一定偏移，造成在孔壁上出（chū）現來複線紋路。當鑽孔深度達到一定程度後，鑽頭刃帶（dài）棱麵與孔壁的摩擦增大，振動衰減，來複線消失，圓度變好。這種孔型從（cóng）縱向剖麵看孔口呈漏（lòu）鬥型。同樣原因，切削中還可能出現五（wǔ）邊形、七邊形孔等。為消除該現象，除對夾頭振動、切削刃高度差、後（hòu）麵及刃瓣形狀不對稱等因素進行控製外，還（hái）應采取提高鑽頭剛性、提高每轉進給量、減小後角、修磨橫刃等措施。
 

　　3.在斜麵及曲麵上（shàng）鑽孔
 

　　鑽頭的吃刀麵或鑽透麵為斜麵、曲麵或階梯時，定位精度較差，由於此（cǐ）時鑽頭為徑向單麵吃刀，使刀具壽命降低。
 

　　為提高定位（wèi）精度，可采取以下措施：
 

　　①先鑽中心孔。

　　②.用（yòng）立銑刀銑孔座。 

　　③選（xuǎn）用（yòng）切入（rù）性好（hǎo）、剛性好的鑽頭。

　　④降低進給速度。
 

　　4.毛刺的處理（lǐ）
 

　　鑽削加工中，在孔的（de）入口及出口處會出現毛刺，尤（yóu）其是在加工韌性大的材料及薄板時。其原因（yīn）是當鑽頭快要鑽透時，被加工材料出現塑性（xìng）變形，這時本（běn）應由鑽頭靠近外緣部分刃口切削的三（sān）角形部分受軸向切削力作用後變（biàn）形向外側彎曲，並在鑽頭外緣倒角和刃帶棱（léng）麵的作用（yòng）下進（jìn）一步（bù）卷曲，形成卷邊或毛邊。
 

　　四、鑽削的加工（gōng）條（tiáo）件
 

　　一般的鑽頭產品樣冊目錄中有（yǒu）按加工材料排列的《基本切削用量參考表》，用戶可參考其提供的切削用量選擇鑽削加工的切削條（tiáo）件。切削條件的選擇是否適當，應通（tōng）過試切削，根據加工精度、加工效率、鑽頭（tóu）壽命等因（yīn）素綜合判斷。
 

　　1.鑽頭壽命與加工效率
 

　　在滿足被加工（gōng）工件技術要求的前（qián）提下，鑽頭的使（shǐ）用是否（fǒu）得當，主要應根據（jù）鑽頭使用壽命和加工效率來（lái）綜合衡量。鑽頭使用壽命的（de）評價指標可選（xuǎn）用切削路（lù）程；加工（gōng）效率的評價指標可選用進給速度。對於高速鋼鑽頭，鑽頭使用壽命受回轉（zhuǎn）速（sù）度的影（yǐng）響較大，受每轉進給量的影響較小，所以可通過增大每轉進給（gěi）量來提高加工效率，同時保證較長的鑽頭壽命。但應注意：如果每轉進（jìn）給量過大，切屑會增厚，造成斷屑困難，因此必須通過（guò）試切確定能順利斷屑的每轉進給量範圍。對於硬質合金鑽頭，切削刃負前（qián）角方向（xiàng）磨有較大（dà）倒角，每轉進給量的可選範圍（wéi）比高速鋼鑽頭小，如加工中每轉進給量（liàng）超過該範圍（wéi），會降低鑽頭使用（yòng）壽命。由於硬（yìng）質合金鑽頭的耐（nài）熱性高於（yú）高（gāo）速鋼鑽頭，回轉速度對鑽頭壽命的影響甚微，因此可采用提高回轉速度的方法來提高硬質合金鑽頭的加工效（xiào）率，同時保證鑽頭壽命。
 

　　2.切削液的合理使用
 

　　鑽頭的切削是在空（kōng）間（jiān）狹（xiá）窄的孔中進行，因此（cǐ）切削液的種類及給注（zhù）方式對鑽頭（tóu）壽（shòu）命及孔的加工精度有很大影響。切削液可分為水溶性和非（fēi）水溶性兩大（dà）類。非水溶（róng）性切削液的潤滑性、浸潤性和抗粘接性較好，同時還具有防鏽作用（yòng）。水溶性切（qiē）削液的冷卻性較（jiào）好，不發煙和無可燃（rán）性。出於對環境保護的考慮，近年來水溶性切削（xuē）液的使用量較大。但是（shì），如果水溶性切削液的稀釋倍率不（bú）當（dāng）或切削（xuē）液（yè）變（biàn）質，會大大縮短刀具使用壽命，所以使用中必須加以注意。不論是水溶性或非水溶性切削液，使用中都必須使切削液充分到達切（qiē）削點，同時對切削（xuē）液的流量（liàng）、壓力、噴嘴（zuǐ）數、冷卻方式(內冷或外冷)等都必須嚴（yán）格控（kòng）製。
 

　　五、鑽頭的重新刃磨
 

　　鑽頭重磨判別
 

　　鑽頭需重新刃磨的判別標（biāo）準為：
 

　　①切削刃刃口、橫刃、刃帶棱麵（miàn）的磨損量（liàng）；

　　②被加工孔的尺寸精度及表麵粗（cū）糙度；

　　③切屑的顏色、形狀；

　　④切削抗力(主軸電（diàn）流、噪音、振動等間（jiān）接值) ；

　　⑤加工數量等。
 

　　實際使用中應根據具體情況，從上述指標中確定準確、方便的（de）判別（bié）標準。采用磨損（sǔn）量作為判別（bié）標準（zhǔn）時，應找出經濟性（xìng）的zui佳重磨（mó）期。由於主要刃磨部位為頭部後麵和橫刃（rèn），如鑽頭磨損量過大，刃磨耗時多，磨削量大，可重磨次數減少(刀具的總使用壽命=重（chóng）磨後的刀具（jù）壽（shòu）命×可重磨次數)，反而會縮短鑽（zuàn）頭的總使用壽命；采用被加工孔（kǒng）的尺寸（cùn）精度作為判別標準時，應用柱規或限規檢查（chá）孔的切擴（kuò）量、不（bú）直度等，一旦超過控製值，應馬上重新（xīn）刃磨；采用切（qiē）削抗力作為判別（bié）標準時，可采用超過所設界限值(如主軸電流)立即自動停機等辦法；采用加工數量限度管理（lǐ）時，應綜合上述判別內容，設定（dìng）判別標準。
 

　　鑽（zuàn）頭（tóu）的刃磨方法
 

　　重新刃磨鑽頭（tóu）時，使用鑽頭刃磨專用機床（chuáng）或萬能工具磨床，這對保證鑽頭使（shǐ）用壽命（mìng）和加工精度非（fēi）常重要。如原來的鑽型加（jiā）工狀態良好（hǎo），可按原鑽型重（chóng）磨；如原鑽型有缺陷（xiàn），可按使用目的適當改進後麵形狀和進行橫（héng）刃修磨。
 

　　刃磨時應注意（yì）以下幾（jǐ）點：
 

　　①.防止過熱，避免（miǎn）降低鑽頭硬度。 

　　②應（yīng）將鑽頭上的損傷(尤（yóu）其是刃帶棱麵部位的損傷)全部除（chú）去。

　　③鑽型應對稱。

　　④刃磨中注意不要（yào）碰（pèng）傷刃口，並應（yīng）除去刃磨後（hòu）的毛刺。

　　⑤對於硬質合（hé）金鑽頭，刃磨形狀對鑽頭性能影響很大，出廠時的鑽型是經科學設計、反複（fù）試驗（yàn）得（dé）出的zui佳鑽型，因此重新刃（rèn）磨時一般應保（bǎo）持原刃型。